電磁現(xiàn)象的教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析：
本課將“重演”科學(xué)史上著名發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的過(guò)程，讓學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”通電導(dǎo)線(xiàn)能使小磁針偏轉(zhuǎn)，從而認(rèn)識(shí)電可以產(chǎn)生磁。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的探究性、趣味性。本課有兩個(gè)活動(dòng)。第一、指導(dǎo)學(xué)生做科學(xué)家?jiàn)W斯特做過(guò)的實(shí)驗(yàn)——通電導(dǎo)線(xiàn)使指南針偏轉(zhuǎn)，經(jīng)歷對(duì)新現(xiàn)象進(jìn)行分析、解釋的思維過(guò)程；第二，想辦法使指南針偏轉(zhuǎn)角度更大的實(shí)驗(yàn)。用線(xiàn)圈代替直導(dǎo)線(xiàn)做電生磁實(shí)驗(yàn)，為理解電磁鐵原理打下基礎(chǔ)也為研究玩具小電動(dòng)機(jī)伏筆。
小學(xué)科學(xué)課標(biāo)中已經(jīng)明確指出小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)業(yè)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程。在課堂上我們應(yīng)該注重的是學(xué)生是否獲得了科學(xué)探究的樂(lè)趣，參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)是否主動(dòng)積極，是否持之以恒，是否實(shí)求是，提問(wèn)是否恰當(dāng)，設(shè)計(jì)是否合理，表達(dá)是否清晰，收集、整理信息的能力怎么樣，動(dòng)手能力怎么樣，同伴之間合作的能力怎么樣，而不要強(qiáng)調(diào)小學(xué)生科學(xué)探究的結(jié)果或水平。
學(xué)情分析：
由于小學(xué)高年級(jí)的學(xué)生個(gè)性比較活躍，教師在組織教學(xué)時(shí)，要考慮大膽放手讓學(xué)生自主探究，在備課和設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，要充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)參與意識(shí)，調(diào)動(dòng)起每一位學(xué)生的積極性，滿(mǎn)足學(xué)生的表現(xiàn)欲望。
教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)到電流可以產(chǎn)生磁性。
2、過(guò)程與方法：做通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈使指南針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，能夠通過(guò)分析建立解釋。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)生磁的過(guò)程，意識(shí)到留意觀察、善于思考品質(zhì)的重要。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：
1、教學(xué)重點(diǎn)：如何使通電導(dǎo)線(xiàn)使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象更明顯實(shí)驗(yàn)討論和設(shè)計(jì)（短路；用通電線(xiàn)圈代替通電直導(dǎo)線(xiàn)）。
2、教學(xué)難點(diǎn)：通電直導(dǎo)線(xiàn)使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的提出、操作、觀察和解釋。
教學(xué)過(guò)程：
一、引入：
同學(xué)們，大家都知道有一個(gè)人叫牛頓的，一天，當(dāng)一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)上掉下來(lái)，打在他的頭上，那通過(guò)思考蘋(píng)果為什么要打在他的頭上而不向外飛去呢，通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的解決，他終于成了一個(gè)偉大的科學(xué)家！而你們知道嗎？在100多年前，同樣有一個(gè)人通過(guò)一次偶然有發(fā)現(xiàn)，他也成了一個(gè)偉大的科學(xué)家！那個(gè)時(shí)候，電和人類(lèi)的生活是完全沒(méi)有很多關(guān)系的，只是科學(xué)家或是在學(xué)校里做實(shí)驗(yàn)，偶爾會(huì)用到電，而磁鐵呢，大家也都只知道它能指方向或是被大家用來(lái)吸鐵，可是在當(dāng)時(shí)，很多能量都可能互相轉(zhuǎn)化，可是電和磁之間有沒(méi)有什么關(guān)系呢？這是大家一直想知道的問(wèn)題！可是，就是這個(gè)人，在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象，通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象的總結(jié)與引導(dǎo)，他也成了一個(gè)偉大的`科學(xué)家，他就是丹麥科學(xué)家----奧斯特！那大家想不想知道這個(gè)人他發(fā)現(xiàn)了什么呢？
二、通電導(dǎo)線(xiàn)和指南針
1820年，奧斯特在一次實(shí)驗(yàn)中，偶然讓通電的導(dǎo)線(xiàn)靠近了指南針，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象。你們猜指南針怎樣了呢?
1.介紹實(shí)驗(yàn)方法：首先要組裝一個(gè)點(diǎn)亮小燈泡的基本電路，先試一試燈泡會(huì)不會(huì)亮，然后雙手拿住長(zhǎng)一些的導(dǎo)線(xiàn)拉直靠在指南針的上方，與磁針的方向一致。
觀察： A.通電流之前，小磁針有沒(méi)有變化？接通電流時(shí)指南針有沒(méi)有變化？斷開(kāi)電流后又怎樣了？
B.試試導(dǎo)線(xiàn)其他不同的放法，觀察現(xiàn)象有什么不同？
2.生分組實(shí)驗(yàn)。
3.織匯報(bào)：你們發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？導(dǎo)線(xiàn)不同的放法，現(xiàn)象有什么不同？
4.小結(jié)：通電導(dǎo)線(xiàn)靠近指南針，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)“重演”奧斯特發(fā)現(xiàn)磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生知道科學(xué)的發(fā)現(xiàn)需要有心人，同時(shí)激發(fā)學(xué)生研究電磁現(xiàn)象的興趣。實(shí)驗(yàn)中我演示了導(dǎo)線(xiàn)拉直靠在指南針的上方，與磁針的方向一致的方法，還提示學(xué)生可以用導(dǎo)線(xiàn)不同的放法試一試，讓他們通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)更多的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥屑?xì)觀察的科學(xué)態(tài)度。通過(guò)這樣的活動(dòng)學(xué)生腦中肯定會(huì)產(chǎn)生更多的問(wèn)題，這為后續(xù)課文的研究埋下了伏筆。
三、分析小磁針偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
1有心的奧斯特在發(fā)現(xiàn)磁針微微轉(zhuǎn)動(dòng)了一下后喜出望外。但是因?yàn)槠D(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒(méi)有引起其他人的注意，但奧斯特的腦中卻產(chǎn)生了一大堆問(wèn)題，你現(xiàn)在是不是也有很多的問(wèn)題��？
2.理并指向關(guān)鍵問(wèn)題“是什么原因使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的呢？”（分組討論）
3.讓學(xué)生嘗試解釋?zhuān)缓蠓謨蓚�(gè)層次分析引導(dǎo)：
①磁針偏轉(zhuǎn)與電流有沒(méi)有關(guān)系，你的理由是什么？（肯定下來(lái)）
導(dǎo)線(xiàn)中有電流就偏轉(zhuǎn)，斷開(kāi)沒(méi)有電流就復(fù)位，說(shuō)明磁針偏轉(zhuǎn)肯定與電流有關(guān)。
通電之前磁針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，而且導(dǎo)線(xiàn)是銅的，磁鐵也不會(huì)吸引銅，所以磁針偏轉(zhuǎn)不可能是導(dǎo)線(xiàn)的原因。
�、陔娏魇侨绾问剐〈裴樒D(zhuǎn)的?是直接作用還是間接作用？（只作討論，不下結(jié)論）
�。ù判裕�
電流 直接 磁針偏轉(zhuǎn)
辯論：“是電流產(chǎn)生了磁性間接干擾了指南針，還是電流的直接作用使小磁針偏轉(zhuǎn)呢？”“如果是間接作用，電流最有可能轉(zhuǎn)變成了什么？”
預(yù)設(shè)理由：
A.鐵和鐵能影響指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)；不是鐵的原因那可能是磁性的原因了；
B.能夠轉(zhuǎn)化成其他的能量（電--熱、電--光等），難道就不能產(chǎn)生磁性嗎！
4.小結(jié)：可以肯定磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)，而且通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)苡锌赡墚a(chǎn)生了磁場(chǎng)，干擾了指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但也不排除電流的直接作用，這還須進(jìn)一步研究才能確定。
設(shè)計(jì)意圖：
1.本課教學(xué)的設(shè)計(jì)盡量體現(xiàn)了學(xué)生的真實(shí)思維過(guò)程，“重演”發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的過(guò)程。這里學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象后立刻會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，這是引導(dǎo)學(xué)生分析的最佳時(shí)機(jī)。
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通過(guò)分析作出合理的解釋是本課的難點(diǎn)。我這里把推理分析分成了兩個(gè)層次：首先肯定磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)，然后分析電流如何使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的---“是電流產(chǎn)生了磁性干擾了指南針，還是電流直接使小磁針偏轉(zhuǎn)？”這里引導(dǎo)學(xué)生形成兩種想法（直接、間接作用），展開(kāi)辯論，形成一個(gè)大致的方向，但不作定論。因?yàn)楦鶕?jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)，完全建立在推理基礎(chǔ)上的結(jié)論學(xué)生往往難于接受，所以這里下結(jié)論時(shí)機(jī)還不成熟，后面的研究中還有配合的研究，進(jìn)一步消除學(xué)生心中的疑慮，最終形成結(jié)論。
四、如何使實(shí)驗(yàn)效果更明顯
�、� 利用短路使實(shí)驗(yàn)效果更明顯
1.實(shí)驗(yàn)中小磁針的偏轉(zhuǎn)角度很小，你有辦法使實(shí)驗(yàn)效果更明顯一些嗎？
預(yù)設(shè)學(xué)生的想法：A.電池多用幾節(jié)；B.加粗導(dǎo)線(xiàn)；C.去掉絕緣外皮；
D.多幾根（電流方向一致）導(dǎo)線(xiàn)一起靠近等。
2.從多用幾節(jié)電池引導(dǎo)到利用電路短路加強(qiáng)電流的方法，并講解實(shí)驗(yàn)方法。
要點(diǎn)：拿掉小燈泡保留開(kāi)關(guān)，做到一切準(zhǔn)備好之后再通電，開(kāi)關(guān)做到一觸即放。
3.學(xué)生做利用短路使磁針偏轉(zhuǎn)更明顯的實(shí)驗(yàn)。
4.小結(jié)：加大電流能使實(shí)驗(yàn)效果更明顯。
設(shè)計(jì)意圖：用短路的方法加強(qiáng)電流，蘊(yùn)涵了“電流越強(qiáng)，磁性越大”的思想。但短路不是加大電流的常用方法，必須讓學(xué)生明白短路的危害及正確的操作方法，所以我這里采用講解配合演示的方法，加大了指導(dǎo)力度。
�、� 利用線(xiàn)圈使實(shí)驗(yàn)效果更明顯
我們還猜測(cè)哪些方法能使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯呢？
1.把多根（電流方向一致）導(dǎo)線(xiàn)一起靠近指南針的方法，會(huì)不會(huì)磁針偏轉(zhuǎn)更明顯呢？有沒(méi)有道理差不多，但做起來(lái)更簡(jiǎn)單的方法？
2.講授繞線(xiàn)圈的方法與實(shí)驗(yàn)方法。（不使用短路的方法）
觀察：A.在其他條件相同的情況下，線(xiàn)圈與一根導(dǎo)線(xiàn)相比哪個(gè)使磁針偏轉(zhuǎn)更大？
B.試試線(xiàn)圈的各種放法，怎么放置小磁針偏轉(zhuǎn)的角度最大？
�。ㄌ崾荆荷戏较路�、平放豎起、指南針套在線(xiàn)圈里面等）
3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
4.組織匯報(bào)。
5.小結(jié)：線(xiàn)圈越多小磁針偏轉(zhuǎn)角度越大。
設(shè)計(jì)意圖：這里沒(méi)有采用短路的方法實(shí)驗(yàn)，一是讓學(xué)生把線(xiàn)圈與一根導(dǎo)線(xiàn)在條件相同的情況下進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)利用繞線(xiàn)圈的方法也能使實(shí)驗(yàn)效果更明顯。但前面實(shí)驗(yàn)中一根導(dǎo)線(xiàn)采用短路的方法小磁針偏轉(zhuǎn)已接近90度，再加上繞線(xiàn)圈的方法加大磁性，指針偏轉(zhuǎn)也是90度，難于比較。二是讓學(xué)生明白短路不是常用方法，要盡量少用。
五、獲得結(jié)論，延伸產(chǎn)生新的問(wèn)題
電流越大線(xiàn)圈越多現(xiàn)象也越明顯，進(jìn)一步肯定了磁針偏轉(zhuǎn)與電流有關(guān)。但到底是通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生了磁場(chǎng)，間接干擾了指南針使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)，還是電流直接作用于小磁針呢？有沒(méi)有直接的證明方法？
1.我們最初了解的磁鐵性質(zhì)是什么？（能吸鐵） 假如它真的吸起了鐵，那么說(shuō)明一定是產(chǎn)生了磁性，結(jié)果不言而喻，是不是？
2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)下結(jié)論。
分兩層演示：先直接用線(xiàn)圈吸大頭針，發(fā)現(xiàn)吸不起；再加入鐵釘吸起大頭針。
3.小結(jié)：鐵釘原來(lái)不會(huì)吸起大頭針，但套在通電線(xiàn)圈中卻吸起了大頭針。從而確認(rèn)通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)隙ㄊ钱a(chǎn)生了磁性。科學(xué)家經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，也已經(jīng)證明了在通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)_實(shí)產(chǎn)生了磁場(chǎng)。
4.引導(dǎo)學(xué)生課外繼續(xù)探究：
補(bǔ)充資料：奧斯特在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后的3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行了反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和研究，做了數(shù)百次實(shí)驗(yàn)，取得了一系列新的進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，原本這個(gè)不引人注意的小發(fā)現(xiàn)，引起了科學(xué)界的轟動(dòng)。
同學(xué)們，你們有沒(méi)有進(jìn)一步研究的設(shè)想？或者有沒(méi)有相關(guān)的問(wèn)題？
5.用完了的廢電池，是不是一點(diǎn)電都沒(méi)有了呢？能用我們的線(xiàn)圈和指南針檢測(cè)一下嗎？
讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)檢測(cè)的思路：磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明廢電池里還有電，磁針不偏轉(zhuǎn)說(shuō)明廢電池里沒(méi)有電，它們成了檢測(cè)電流的檢測(cè)器啦�。ㄕn外試一試）
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)在線(xiàn)圈中間加入鐵芯的方法吸起大頭針的演示實(shí)驗(yàn)，使原先純粹的思維推理結(jié)合進(jìn)了直觀的感受，從而徹底消除學(xué)生心中的疑慮。真正理解通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)_實(shí)產(chǎn)生了磁性，間接作用與小磁針使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這也為后面第2課制作電磁鐵作了鋪墊。
板書(shū)設(shè)計(jì)：
電和磁
�。ù判裕�
電流 直接 × 磁針偏轉(zhuǎn)
學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)：
自我評(píng)價(jià)：
我這節(jié)課最大的收獲是：__________________________________
我認(rèn)為自己的表現(xiàn)：優(yōu)秀（） 良好（）一般（） 還需努力（）
其他同學(xué)評(píng)價(jià)：
優(yōu)秀（） 良好（）一般（） 還需努力（）
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